[发明专利]一种模拟不同气象条件下生物滞留池水分蒸发的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及海绵城市建设技术领域，具体涉及一种模拟不同气象条件下生物滞留池水分蒸发的试验装置。

背景技术

随着城市化进程加快，由雨水引发的城市水质恶化、洪涝灾害等问题日益凸显。城市化进程的显著标志是以区域不透水面积的急剧增加及土地的密集使用为代表的区域下垫面条件的变化，这种变化改变了天然状态下的水文循环机制，进而对城市生态环境产生恶劣的影响，如河道生物退化、物种减少、河道侵蚀等。我国90％以上城市水体污染严重，很多城市水体有黑臭或水华现象发生，严重影响社会经济可持续发展。

海绵城市建设模式可以有效解决以上存在的问题。海绵城市是指采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施，充分发挥建筑、绿地和水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。生物滞留池技术是目前比较流行的海绵城市雨洪管理措施之一，对径流调控、补充地下水及水质改善具有显著的功效，在发达国家得到广泛的认同和应用，在国内是新兴课题。填料是生物滞留池中最重要的组成部分之一，土体水分蒸发是土地——大气物质和能量交换的主要过程之一，也是地表热量与水分平衡的重要组成部分，对生物滞留池消纳地表径流的影响明显。国内外对土体蒸发理论模型方面取得了丰富的研究成果，但蒸发过程十分复杂，受气象条件和自身参数的双重制约，边界条件难以确定，目前用于研究生物滞留池水分蒸发的试验装置至今未有。

为推动生物滞留池在国内的实际应用，减少城市内涝灾害，保护人民生命财产安全，探究生物滞留池在不同外部环境下的水分蒸发变化规律和确定蒸发速率与不同气象因素的相关性尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种模拟不同气象条件下生物滞留池水分蒸发的试验装置，本发明能够模拟不同填料、不同植物、不同配比情况下的蒸发试验，数据精确可靠，能够为实际工程应用提供指导。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种模拟不同气象条件下生物滞留池水分蒸发的试验装置，包括集水装置以及若干生物滞留池，所述集水装置用于收集屋面的径流雨水，所述集水装置通过供水单元与若干喷头连接，所述喷头设置在相对应生物滞留池上方，所述生物滞留池内部设置有试验填层，所述生物滞留池上还设置有温度计、湿度计和风速仪，所述生物滞留池底部还设置有称重传感器和排水阀门。

进一步的，所述温度计、湿度计、风速仪以及称重传感器均与数据采集单元连接。

进一步的，所述生物滞留池内还设置有植物生长标尺。

进一步的，所述供水单元包括供水泵以及与供水泵连接的供水总管，所述供水总管上设置有若干供水支管，所述供水支管与相对应的喷头连接，所述供水支管与喷头之间还设置有水流电磁阀。

进一步的，所述生物滞留池包括池体框架和透明箱体，所述池体框架内侧底部设置有承载底板，所述承载底板表面通过称重传感器与承载托盘连接，所述透明箱体设置在承载拖盘上，所述透明箱体外表面上贴设有遮蔽挡光层。

进一步的，所述承载拖盘的周边上设置有C型围挡，所述透明箱体位于C型围挡的开口处一侧的表面上还设置有取放把手。

进一步的，所述遮蔽挡光层为黑色泡棉，所述黑色泡棉与透明箱体之间设置有魔术贴。

进一步的，其试验方法包括以下步骤：

步骤1)通过集水装置收集屋面的径流雨水并保存待用；

步骤2)通过供水单元，将集水装置内的雨水通过喷头向多个生物滞留池内供水；

步骤3)向生物滞留池内供水同时，打开生物滞留池底部的排水阀门，供水结束后，继续保持排水阀门的开启，当排水阀门无水流出时，关闭阀门，开启底部的称重传感器，得到生物滞留池的实时质量M，根据实时质量M绘制生物滞留池的质量变化曲线和蒸发速率变化曲线；

步骤4)通过数据采集单元收集温度计、湿度计和风速仪的实时数据；

步骤5)将收集到的温度计、湿度计和风速仪的实时数据进行处理，绘制出温度——蒸发速率曲线、湿度——蒸发速率曲线和风速——蒸发速率曲线，并分析生物滞留池内水份蒸发速率和不同气象环境因素的变化关系。

进一步的，所述步骤2中供水量根据雨型设定的降雨量调整得出。

本发明的有益效果是:

1、可同时模拟不同填料层的多种生物滞留池的运行效果；